常見剛玉質(zhì)耐火材料介紹

剛玉耐火材料是指Al2O3含量超過90%的產(chǎn)品，又稱氧化鋁耐火材料。剛玉硬度高(莫氏硬度等級)，熔點高。這與Al-0鍵在結(jié)構(gòu)上的牢固性密切相關(guān)。因此，a-Al2O3是構(gòu)成高溫耐火材料和高溫電絕緣材料的主要物相。

對耐火材料行業(yè)而言，剛玉是以鋁礬土為主要原料，經(jīng)礦爐煉制而成的人造材料，可作磨料和耐火材料。純度高的叫白剛玉，含有少量雜質(zhì)的叫棕剛玉。

剛玉耐火材料有什么特點？

1.強度和耐磨性高；

2.耐酸性渣的腐蝕和滲透:各種剛玉主晶相為α-Al2O3，具有良好的耐酸性渣的腐蝕和滲透性。煉鐵過程中產(chǎn)生的殘渣一般為酸性殘渣，SiO2含量高，CaO含量低。Al2O3基耐火材料廣泛應(yīng)用于煉鋼和煉鐵行業(yè)，如高爐本體的高鋁磚、出鐵溝的Al2O3-SiC-C耐火材料(澆注料和搗打料)、炮泥(Al2O3-SiO2-SiC-C)、鐵水包和魚雷罐等。

3.材料和性能的多樣性:剛玉的主晶相為α-Al2O3，可與多種氧化物和非氧化物結(jié)合，提高了其自身的一些性能，如耐熱震性、耐渣(酸或堿)腐蝕性等。

剛玉耐火材料主要分為成型產(chǎn)品和不成型產(chǎn)品。定型產(chǎn)品主要有:1。剛玉耐火產(chǎn)品:氧化鋁含量在98%以上。自結(jié)合固相燒結(jié)高純剛玉產(chǎn)品以來，結(jié)合相主要為剛玉，少量莫來石等。主要用于石油化工氣化爐、炭黑反應(yīng)爐、造氣爐、氨分解爐、二級轉(zhuǎn)化爐、耐火陶瓷工業(yè)高溫超高溫窯、冶金工業(yè)高溫窯等。

剛玉-莫來石制品:采用電熔白剛玉、板狀剛玉、電熔莫來石等原料，在原料、混合材料、高壓成形、高溫窯中燒制。產(chǎn)品相為剛玉，結(jié)合相為莫來石。主要用于陶瓷工業(yè)的高溫?zé)�窯及其推板、燒板等窯具。

結(jié)合燒結(jié)剛玉磚。

以燒結(jié)剛玉為顆粒材料，與剛玉細(xì)粉混合制成泥型、干燥、燒成的產(chǎn)品稱為再燒結(jié)剛玉制品，也稱為剛玉熟料耐火材料。

原料:在高純燒結(jié)剛玉產(chǎn)品中，顆粒材料和細(xì)粉應(yīng)采用相同成分的純剛玉熟料。為生產(chǎn)普通燒結(jié)剛玉產(chǎn)品時，為了提高其耐熱震性和耐渣性，一般允許添加不到10%的第二組分，使其Al2O3含量保持在90%以上，在剛玉耐火材料的低值范圍內(nèi)。

其次是莫來石，其加入形式有：合成莫來石熟料；或者在配料中加入氧化硅、蒙古土、高嶺土、藍(lán)晶石-硅線石精礦粉等，使其在燒成過程中在基質(zhì)部分合成莫來石。

除了合成莫來石可以以顆粒形式添加外，其他添加劑都是用小于60細(xì)粉末添加的。使用H3P04作為結(jié)合劑，添加量取決于產(chǎn)品的性能，波動在1%-6%之間。為了提高成型性能，經(jīng)常添加適量的有機結(jié)合劑。

細(xì)粉的添加量對產(chǎn)品的密度和強度有明顯的影響，細(xì)粉從15%增加到45%，產(chǎn)品的密度和強度大幅度提高，在細(xì)粉中添加約5%以下的Al2O3超微粉對產(chǎn)品性能的提高具有重要意義。

成型。

成型方法如下：(1)形狀復(fù)雜、尺寸較大的產(chǎn)品，采用氣錘搗打或振動形成；(2)普通產(chǎn)品采用半干高壓形成；(3)特殊產(chǎn)品采用特殊設(shè)計的模具，采用等靜壓形成。

燒成。

剛玉熟料必須在高溫下燒制。燒成溫度在1650-1800℃左右，有時達(dá)到1850℃。適當(dāng)提高燒成溫度可以相應(yīng)提高產(chǎn)品的強度和密度。

結(jié)合電熔剛玉磚產(chǎn)品介紹

以電熔剛玉熟料為顆粒材料，以電熔剛玉細(xì)粉或燒結(jié)剛玉細(xì)粉為基質(zhì)，配合制成電熔剛玉產(chǎn)品。

電熔剛玉的篩選以電熔剛玉和白剛玉為原料時，需要粉碎熔塊進(jìn)行篩選，去除剛玉夾帶的硅鐵合金和其他雜質(zhì)成分。白剛玉塊應(yīng)分選成片狀結(jié)晶的高鋁酸鹽和其他低熔物，這些雜質(zhì)礦物密度小，通常浮在剛玉塊表層，易于鑒別。

熔鑄AZS碎屑越細(xì)，其所含玻璃比表面積越大。不需要上述包晶反應(yīng)，只需要玻璃相的分散性，在相當(dāng)?shù)偷臏囟认绿幚恚�也可以通過單一液相燒結(jié)形成堅固的磚。制作再結(jié)合AZS磚的關(guān)鍵技術(shù)措施，就是使所含玻璃盡量耗盡，發(fā)生包晶反應(yīng)，并與添加的Al2O3組分進(jìn)行莫來石化。

高溫?zé)�制后，鋯剛玉磚的顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，主要表現(xiàn)在:

(1)磚基質(zhì)的細(xì)粉狀熔鑄AZS材料中的玻璃與添加的活性Al2O3，達(dá)到莫來石化；

(2)粗粒料玻璃相滲入顆粒表面即與活性Al2O3反應(yīng)，形成莫來石殼，封閉液相滲入通道，控制包晶反應(yīng)在顆粒內(nèi)進(jìn)行；

(3)粗顆粒中的玻璃滲析完畢，留洞和縫隙。

與磚的體積相比，上述反應(yīng)的體積效應(yīng)包括正負(fù)兩個方面，因此其成品的線膨脹多為0？1.0%莫來石化的基質(zhì)與顆粒之間的結(jié)合是再結(jié)合磚具有良好高溫力學(xué)性能(強度、韌性和熱震)的重要條件，其充分發(fā)展。結(jié)合產(chǎn)品的顯微結(jié)構(gòu)基本上是AZS原有結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的結(jié)合。

棕剛玉含有少量有害成分。棕剛玉含有少量有害成分，會導(dǎo)致產(chǎn)品燒結(jié)不良或開裂，使用前應(yīng)提前鍛造。未篩選的硅鐵合金在5001000℃氧化成Fez烏和SiOi，含鐵礦物氧化成TiOi等產(chǎn)生大體積膨脹，預(yù)熱后，消除這些氧化反應(yīng)引起的破壞應(yīng)力在預(yù)熱過程中，產(chǎn)品燒成時

配料、混合、成型顆粒材料的配合應(yīng)遵循緊密堆積原則，采用多級配比，減少中間顆粒，增加細(xì)粉量，有利于提高產(chǎn)品密度和燒結(jié)。添加一定量的結(jié)合劑主要有磷酸鋁、磷酸鋁、磷酸鋁錯誤、纖維素、紙漿廢液等，泥漿混合均勻，水分約3%-4%，需要高壓成形，得到致密的磚。

燒制時，電熔剛玉磚純度高，難以燒結(jié)，需在1800℃以上燒制。常用的燒制設(shè)備有高溫間歇窯或小型高溫隧道窯。

剛玉具有抗酸性、堿性爐渣、金屬和玻璃熔體的良好穩(wěn)定性。在高溫下使用氧化氣氛或在還原氣氛中可以獲得良好的效果。剛玉制品的基本原料是電熔剛玉或燒結(jié)剛玉。為了提高產(chǎn)品的某些性能，一些制造商經(jīng)常在剛玉材料中添加一些礦物原料，形成鋯剛玉磚、鉻剛玉磚、鈦剛玉磚等復(fù)合材料，以提高產(chǎn)品的性能。

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